(57)【要約】【課題】  色域の異なる二つの色空間をそれぞれ、四面体で構成された多面体で表すことにより、第１の色空間における位置に対応する色信号を第２の色空間における位置に対応する色信号へ変換する。【解決手段】  第１の色空間の入力色信号を、前記第１の色空間と色域の異なる第２の色空間の色信号に変換する画像処理方法であって、前記第１の色空間における信号と前記第２の色空間における信号の相対位置を求める工程と、前記相対位置を用いて色変換を行う。【選択図】  図１
2005157516.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１の色空間の入力色信号を、前記第１の色空間と色域の異なる第２の色空間の色信号に変換する画像処理方法であって、前記第１の色空間における信号と前記第２の色空間における信号の相対位置を求める工程と、
前記相対位置を用いて色変換を行うことを特徴とする画像処理方法。
【請求項２】
前記第１の色空間、第２の色空間は多面体で表現することを特徴とする請求項１記載の画像処理方法。
【請求項３】
前記相対位置の表現には色域外縁と、もとの色信号の彩度情報を失わないように記憶する記憶手段を有し、記憶された彩度情報と色域情報の二つのパラメータに応じて前記色変換を行うことを特長する請求項１記載の画像処理方法。
【請求項４】
前記第１の色空間内の複数の代表色に対応する前記第２の色空間内の複数の目標色を記憶する記憶手段を有し、記憶された複数の目標色及び前記入力色信号に応じて色信号の変換を行うことを特徴とする請求項１記載の画像処理方法。
【請求項５】
前記入力色信号は、均等色空間で表される色信号であることを特徴とする請求項４記載の画像処理方法。
【請求項６】
前記均等色空間は、所定の色空間を含めて、任意の色信号の値を有する点の集合であることを特徴とする請求項４記載の画像処理方法。
【請求項７】
第１の色空間の入力色信号を、前記第１の色空間と色域の異なる第２の色空間の色信号に変換する画像処理方法であって、
第１、第２の色空間を多面体で表現する手段と、それぞれの色空間における任意点を相対位置で表現する手段と、第１の色空間から第２の色空間へ相対位置を変換する際に、色域外縁を用いるとともに彩度情報を記憶する手段と、色域外縁と記憶した二つのパラメータを用いて変換する色変換手段を有することを特徴とする画像処理装置。
【請求項８】
前記請求項１記載の画像処理方法を実行するプログラム。
【請求項９】
前記請求項１記載の画像処理方法を実行するプログラムが格納された記憶媒体。
【請求項１０】
第１の色空間における特定の複数点に対し、色域の異なる第２の色空間での目標点が定められているとき、第１の色空間内における特定の複数点以外の点を第２の色空間内へ補間する画像処理方法であって、前期第１の色空間における信号の色相を前期第２の色空間における色相に合わせることを特徴とする画像処理方法。
【請求項１１】
前記第１の色空間、第２の色空間は複数の四面体からなる多面体で表現することを特徴とする請求項１０記載の画像処理方法。
【請求項１２】
前期第１の色空間から前期第２の色空間への色変換方法は、前記第１の色空間における信号と前記第２の色空間における信号の相対位置を求める工程と、相対位置を用いて色変換を行うことを特徴とする請求項１０記載の画像処理方法。
【請求項１３】
前記相対位置の表現には色域外縁と、もとの色信号の彩度情報を失わないように記憶する記憶手段を有し、記憶された彩度情報と色域情報の二つのパラメータに応じて前記色変換を行うことを特徴とする請求項１０記載の画像処理方法。
【請求項１４】
前記第１の色空間内の複数の代表色に対応する前記第２の色空間内の複数の目標色を記憶する記憶手段を有し、記憶された複数の目標色及び前記入力色信号に応じて色信号の変換を行うことを特徴とする請求項１０記載の画像処理方法。
【請求項１５】
前記入力色信号は、均等色空間で表される色信号であることを特徴とする請求項１４記載の画像処理方法。
【請求項１６】
前記均等色空間は、所定の色空間を含めて、任意の色信号の値を有する点の集合であることを特徴とする請求項５記載の画像処理方法。
【請求項１７】
第１の色空間における特定の複数点に対し、色域の異なる第２の色空間での目標点が定められているとき、第１の色空間内における特定の複数点以外の点を第２の色空間内へ補間する画像処理方法であって、
第１、第２の色空間を多面体で表現する手段と、それぞれの色空間における任意点を相対位置で表現する手段と、第１の色空間から第２の色空間へ相対位置を変換する際に、色域外縁を用いるとともに彩度情報を記憶する手段と、色域外縁と記憶した二つのパラメータを用いて変換する色変換手段を有することを特徴とする画像処理装置。
【請求項１８】
請求項１０項記載の画像処理方法を実行するプログラム。
【請求項１９】
請求項１０に記載の画像処理方法を実行するプログラムが記録された記録媒体。
【請求項２０】
第１の色空間における特定の複数点に対し、色域の異なる第２の色空間での目標点が定められているとき、第１の色空間内における特定の複数点以外の点を第２の色空間内へ補間する画像処理方法であって、前記第１の色空間における色域内部の色信号を前記第２の色空間における色域内部の色信号に変換することを特徴とする画像処理方法。
【請求項２１】
前記第１の色空間、第２の色空間は複数の四面体からなる多面体で表現することを特徴とする請求項１９記載の画像処理方法。
【請求項２２】
前記第１の色空間内における特定の複数点と、前記第２の色空間での目標点は、それぞれの色空間における色域外縁であることを特徴とする請求項２０記載の画像処理方法。
【請求項２３】
前記第１の色空間における複数の外縁点に対する前記第２の色空間での目標点以外に、前記第１の色空間における色域内部にある複数の特色点に対する前記第２の色空間での目標点が定められているとき、第１の色空間における特定の複数点と複数の特色点以外の点を第２の色空間へ補間する画像処理方法であって、前記第１の色空間における色信号を前記第２の色空間における色信号に変換することを特徴とする画像処理方法。
【請求項２４】
前記第１の色空間から前記第２の色空間への色変換方法は、前記第１の色空間における信号と前記第２の色空間における信号の相対位置を求める工程と、相対位置を異なる色空間に適用することにより色変換を行うことを特徴とする請求項２０記載の画像処理方法。
【請求項２５】
第１の色空間における複数の代表点に対し、色域の異なる第２の色空間での目標点が定められているとき、第１の色空間内における複数の代表点以外の点を第２の色空間内へ補間する画像処理方法であって、
第１、第２の色空間を多面体で表現する手段と、それぞれの色空間における任意点を相対位置で表現する手段と、第１の色空間から第２の色空間へ相対位置を変換する際に、色域外縁を用いるとともに彩度情報を記憶する手段と、色域外縁と記憶した二つのパラメータを用いて変換する色変換手段を有することを特徴とする画像処理装置。
【請求項２６】
請求項２０の画像処理方法を実行するプログラム。
【請求項２７】
請求項２０の画像処理方法を実行するプログラム記録媒体。
【請求項２８】
第１の色空間における特定の複数点に対し、色域の異なる第２の色空間での目標点が定められているとき、第１の色空間内における特定の複数点以外の点を第２の色空間内へ補間する画像処理方法であって、前記第１の色空間における信号の彩度・明度を前期第２の色空間の彩度・明度に変換することを特徴とする画像処理方法。
【請求項２９】
前記第１の色空間、第２の色空間は複数の四面体からなる多面体で表現することを特徴とする請求項２８記載の画像処理方法。
【請求項３０】
前期第１の色空間から前期第２の色空間への色変換方法は、前記第１の色空間における信号と前記第２の色空間における信号の相対位置を求める工程と、相対位置を異なる色空間に適用することにより色変換を行うことを特徴とする請求項２９記載の画像処理方法。
【請求項３１】
第１の色空間における特定の複数点に対し、色域の異なる第２の色空間での目標点が定められているとき、第１の色空間内における特定の複数点以外の点を第２の色空間内へ補間する画像処理方法であって、
第１、第２の色空間を多面体で表現する手段と、それぞれの色空間における任意点を相対位置で表現する手段と、第１の色空間から第２の色空間へ相対位置を変換する際に、色域外縁を用いるとともに彩度情報を記憶する手段と、色域外縁と記憶した二つのパラメータを用いて変換する色変換手段を有することを特徴とする画像処理装置。
【請求項３２】
請求項２８の画像処理方法を実行するプログラム。
【請求項３３】
請求項２８の画像処理方法を実行するプログラム記録媒体。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、第１の色空間の入力色信号を、第１の色空間と色再現範囲の異なる第２の色空間の色信号に変換する画像処理方法及び画像処理装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、カラーデータを出力する装置として、モニタやプリンタ（ハードコピー装置）などがあり、モニタはＲＧＢの加法混色で表現され、ハードコピー装置はＣＭＹＫの減法混色で表現されている。
【０００３】
一般的にモニタの方がハードコピー装置よりも色再現範囲が広いため、モニタで表示された画像をハードコピー装置で忠実に再現することはできない。
【０００４】
そこで、色味の視覚的な一致を図るための技術として色空間圧縮方法がある。この色空間圧縮方法には、以下のような様々な方法がある。
（１）色再現範囲全体を線形にマッピングする方法
（２）色再現範囲外の色だけを色再現範囲の外縁に圧縮する方法
（３）色再現範囲内では元の色を保存するためにできる限り圧縮せず、色再現範囲外の色は色再現範囲の高彩度部へ圧縮することにより階調性を保つ方法。
【０００５】
しかしながら、上記（１）の方法では、線形にマッピングするため、階調性は損なわれないが、視覚的に異なった色に見えてしまうということが起こる。
【０００６】
また上記（２）の方法では、色再現範囲外のある二点が色再現範囲外縁の同じ位置にマッピングされることがあり、階調性が崩れ画像の持っている情報を失うことになる。
【０００７】
更に上記（３）の方法では、階調性が失われず、かつ彩度が低い部分に関しては元の色が保存されるため、人間の視覚的にもっとも違和感がなく、写真の画像を処理する際の色空間圧縮方法などに用いられる。
【特許文献１】特開平０４−１８６９６８号
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
上記（３）の方法では、第１の色空間内の色を、第２の色空間内のどのあたりまで圧縮するかといった定義がなく、特に彩度について圧縮部の設定が非常に難しい。
【０００９】
そこで、上記第１の色空間と第２の色空間を同じ面の数を持った多面体で表現できることに注目する。従来は色空間体積が異なった二つの色空間の信号を変換する際には、色空間の形状が違うたびにそれぞれの明度域・彩度域が異なるため、特に規則性をもたない複雑な演算を行う必要があった。
【００１０】
第１の本発明は、上述の点に鑑みてなされたもので、第１の色空間での複数点とそれに対応する第２の色空間の複数点が決定するとそれぞれ四面体を集めた多面体を構成できることから、どのような色域の形状であっても一定の規則に法り、体系的に変換することを目的とする。
【００１１】
また上記（３）の方法は、目標色に関しては第１の色空間内の色を第２の色空間内に該当する色へ多面体を構成する一平面を用いて変換することができたが、その中間色については目標色の移動に準じた色設定が必要となり、単純な多面体を構成する一平面同士の線形変換では適切な色味を表現できない部分があった。
【００１２】
第２の本発明は、上述の点に鑑みてなされたもので、第１の色空間を近似した多面体を構成する一平面から第２の色空間を近似した多面体を構成する一平面へ色信号の変換を行う際に単純な線形変換ではなく、できる限り色相のズレを少なくし、かつ目標色の移動に準じた色設定を行うことにより、最適な色変換を行うことを目的とする。
【００１３】
更に上記（３）の方法は、色域外縁の色に関しては第１の色空間内の色を第２の色空間内の目標色へ、単純に外縁同士を結ぶことで色変換することができたが、第１の色空間内部の色についての目標色が設定されているとき、外縁の目標色に準じた色設定が必要となり、単純な多面体を構成する一平面同士の変換では適切な色域内部の目標色を表現できない。
【００１４】
第３の本発明は、上述の点に鑑みてなされたもので、第１色空間の色域内部の点を第２の色空間色域内部の目標点へ色変換する際に、色域外縁の目標点から得られる平面をうまく利用することにより、最適な色変換を行うことを目的とする。
【００１５】
また上記（３）の方法はどのあたりまで彩度を圧縮し、どのあたりまでの彩度を圧縮しないか、といった彩度圧縮の基準が明確ではなく、また明度に関しても特定の圧縮基準はなく、経験によって圧縮する範囲を決定している部分が多い。
【００１６】
第４の本発明は、上述の点に鑑みてなされたもので、どのような色空間同士の変換においても体系的に彩度・明度の圧縮を行えるような方法を発明し、人間の目で違和感のない最適な彩度・明度の圧縮を行うことを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１７】
上記課題を解決するために本発明は、第１の色空間の入力色信号を、前記第１の色空間と色域の異なる第２の色空間の色信号に変換する画像処理方法であって、前記第１の色空間における信号と前記第２の色空間における信号の相対位置を求める工程と、前記相対位置を用いて色変換を行うことを特徴とする。
【発明の効果】
【００１８】
以上説明したように、本発明によれば色域の異なる二つの色空間を多面体を用いて色変換することができるため、色空間の違う入力機器どおしの色空間圧縮処理などに用いることができ、入力色信号が表す色に見え方が近い色を表す色信号に変換することが可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１９】
（第１の実施形態）
第１の実施形態では、上記従来の（３）の方法では、第１の色空間内の色を、第２の色空間内のどのあたりまで圧縮するかといった定義がなく、特に彩度において圧縮部の設定が非常に難しく、第１の色空間と第２の色空間を同じ面の数を持った多面体で表現できることに注目し、従来は色空間体積が異なった二つの色空間の信号を変換する際には、色空間の形状が違うたびにそれぞれの明度域・彩度域が異なるため、特に規則性をもたない複雑な演算を行う必要があったという問題を鑑みて、第１の色空間での複数点とそれに対応する第２の色空間の複数点が決定するとそれぞれ四面体を集めた多面体を構成できることから、どのような色域の形状であっても一定の規則に法り、体系的に変換するものである。
【００２０】
以下、図面を参照しながら本発明に係る第１の実施の形態を詳細に説明する。
【００２１】
図１は、本実施例の画像処理装置の一例を説明するブロック図である。図１に示す画像処理装置に入力される信号は何らかのデバイスに依存する色空間の写真調画像の画像信号であり、例えばＲＧＢ信号でもＣＭＹＫ信号でも良い。
【００２２】
図１において、１００は第１の色空間を多面体化する変換部であり、第１の色空間から代表的な点をいくつか選択して（例えばＲＧＢＣＭＹなど）それらと白・黒をつないで頂点とし、多面体化するものである（図２）。また同時に１０２で第２の色空間も多面体化する。１０１で入力された信号をデバイスに独立な標準色空間の信号に変換する。１０１で入力された色信号は必ず１００で示された第１の色空間の多面体内に全て収まる。本実施形態では、標準色空間としてＬ＊ａ＊ｂ＊で表される均等色空間を用いて説明する。
【００２３】
１０３では明度圧縮を行う。ここではまず、第１の色空間の多面体頂点の明度を、第２の色空間の多面体頂点の明度に合わせ、彩度はそのままにしておく。頂点を合わせると同時に内部点も圧縮する。本実施例での圧縮方法は図３、図４に示すように任意点を通る平面で多面体を切り、最大彩度の明度より上か下かでγのかけ方を変えて圧縮を行う。
【００２４】
図３、４では任意点が最大彩度の明度よりも下に位置する場合の圧縮を示す。図３では白黒点の補正を行うためにまず、第１の色空間の白黒点を第２の色空間の白黒点に合わせている。それと同時に知覚γ（人間の明るさの知覚に対して均等な歩度である明度において線形圧縮）をかけながら任意点の白黒補正を行う。
【００２５】
白黒補正後の任意点の明度は
Ｌ'＝（（（Ｌ−Ｃ）／（Ｅ−Ｃ））＾γ）×（Ｄ−Ｃ）＋Ｃ・・・（１）
で表される。
【００２６】
次に図４では、白黒補正を施した任意点を第２の色空間の明度に調整する過程を示す。図４より、明度調整によって任意点の明度は
Ｌ”＝  （（Ｌ´−Ｃ）／（Ｄ−Ｃ））×（Ｆ−Ｈ）＋Ｈ・・・（２）
で表される。
【００２７】
１０４では任意点を多面体外縁へ移動する過程を示す。等明度で表された第１の色空間と第２の色空間は、明度ごとの等色相線のデータが利用できるため、図５に示すように任意点Ｘを通る色相曲線を延長して任意点を多面体外縁Ｙに持って行く。その際、任意点Ｘ'（元の色）の彩度情報を失わないように
ｒ＝外縁Ｙの彩度に対する元の位置Ｘの彩度割合・・・（３）
を求めて記憶させておく。
【００２８】
このように外縁へ移った任意点Ｙは必ず多面体の表面に位置する。この多面体は四面体の集まりでできているため各表面は三角形になっており、任意点Ｙ三角形上に存在する。このように第１の色空間と第２色空間を結びつける状態をＧＣＳ（ガマットコネクションスペース）と名付ける。
【００２９】
この任意点Ｙの第１の色空間における三角形内での位置関係は判明したが、これを１０５で第２の色空間における位置に変換する。ＧＣＳを用いた変換方法はいろいろあるが、本実施例では第１の色空間の三角形三点を第２の色空間の三角形三点へ移す写像より３×３Ｍａｔｒｉｘを用いる。
【００３０】
第１の色空間の三角形三点を（ａ１，ｂ１，ｃ１）、（ａ２，ｂ２，ｃ２）、（ａ３，ｂ３，ｃ３）、第２の色空間の三角形三点を（ｐ１，ｑ１，ｒ１）、（ｐ２，ｑ２，ｒ２）、（ｐ３，ｑ３，ｒ３）とすると
【００３１】
【数１】
2005157516.tif 000003
【００３２】
となる。ここで逆行列をかけると
【００３３】
【数２】
2005157516.tif 000004
【００３４】
でＭａｔｒｉｘ  Ａが求まる。
【００３５】
第１の色空間における任意点をＹ＝（ｌ，ａ，ｂ）とすると第２の色空間上では
Ｙ’＝（ｌ’，ａ’，ｂ’）として
【００３６】
【数３】
2005157516.tif 000005
【００３７】
で表される。図６は三角形三点をＷ，Ｂ，Ｍの例を利用してＹをＹ´に変換した場合を示している。
【００３８】
ここで彩度割合Ｒを
Ｒ＝第１の色空間外縁Ｙの彩度／第２の色空間外縁Ｙ´の彩度・・・（７）
として（相対位置を）求めておく。
【００３９】
変換されたＹ'は第２の色空間の外縁（多面体表面）に位置するためこれを１０６で（３）と（７）の二つのパラメータを用いて非線形に彩度圧縮する。
【００４０】
図７では彩度圧縮の様子をａ＊ｂ＊面とＬ＊Ｃ＊面から示している。外縁にあるＹ´をとおる色相曲線にそって二つのパラメータより圧縮したものがＸ´点である。
【００４１】
本実施形態によれば、第１の色空間でのＲＧＢＣＭＹといった複数の代表点が第２の色空間でのＲＧＢＣＭＹ（複数の目標点）のように同じ色味でマップすることがわかっているとき、それに準じた色味に基づいて色信号の変換を施すことができる。
【００４２】
従って、第２の色空間での多面体頂点にあたる色が第１の色空間での多面体頂点での目標色であるなど、人間が見て入力色に対して最も近く見える色として設定されていた場合、その他の色も同様に人間が見て違和感のない色として再現することができる。
【００４３】
以上説明した実施形態によれば、第１の色空間の入力色信号を、色域の異なる第２の色空間の色信号に変換する際に、それぞれの色空間を四面体の集まりである多面体で表し、第１の色空間に入力された色信号を、彩度情報を記憶しながら第１の色空間外縁での相対位置で表し、第１の色空間外縁から第２の色空間外縁への変換方法と、第２の色空間外縁へ変換された色信号を二つのパラメータを用いて色空間内部へ彩度圧縮できる。
【００４４】
図６に示すように、人間の視覚特性に基づくデータから広い色空間での色相系から狭い色空間での色相系へ色空間圧縮処理を行うので、同じ色相上で彩度を圧縮する図７に示すような従来方法に比べて入力信号色信号が示す色に見え方が近い色を示す色信号に変換することができる。
【００４５】
（第２の実施例）
第２の実施形態では、従来技術の（３）の方法は、目標色に関しては第１の色空間内の色を第２の色空間内に該当する色へ多面体を構成する一平面を用いて変換することができたが、その中間色については目標色の移動に準じた色設定が必要となり、単純な多面体を構成する一平面同士の線形変換では適切な色味を表現できない部分があることを鑑み、第１の色空間を近似した多面体を構成する一平面から第２の色空間を近似した多面体を構成する一平面へ色信号の変換を行う際に単純な線形変換ではなく、できる限り色相のズレを少なくし、かつ目標色の移動に準じた色設定を行うことにより、最適な色変換を行うものである。
【００４６】
以下、図面を参照しながら本発明に係る実施の形態を詳細に説明する。
【００４７】
図８は、本実施例の画像処理装置の一例を説明するブロック図である。図８に示す画像処理装置に入力される信号は何らかのデバイスに依存する色空間の写真調画像の画像信号であり、例えばＲＧＢ信号でもＣＭＹＫ信号でも良い。
【００４８】
図８において、８００は第１の色空間を多面体化する変換部であり、第１の色空間から代表的な点をいくつか選択して（例えばＲＧＢＣＭＹなど）それらと白・黒をつないで頂点とし、多面体化するものである（図２）。また同時に８０２で第２の色空間も多面体化する。８０１で入力された信号をデバイスに独立な標準色空間の信号に変換する。８０１で入力された色信号は必ず８００で示された第１の色空間の多面体内に全て収まる。本実施形態では、標準色空間としてＬ＊ａ＊ｂ＊で表される均等色空間を用いて説明する。
【００４９】
８０３では明度圧縮を行う。ここではまず、第１の色空間の多面体頂点の明度を、第２の色空間の多面体頂点の明度に合わせ、彩度はそのままにしておく。頂点を合わせると同時に内部点も圧縮する。本実施例での圧縮方法は図９、図１０に示すように任意点を通る平面で多面体を切り、最大彩度の明度より上か下かでγ補正処理方法を変えて圧縮を行う。
【００５０】
図９、１０では任意点が最大彩度の明度よりも下に位置する場合の圧縮を示す。図９では白黒点の補正を行うためにまず、第１の色空間の白黒点を第２の色空間の白黒点に合わせている。それと同時に知覚γをかけながら任意点の白黒補正を行う。
【００５１】
白黒補正後の任意点の明度は
Ｌ´＝（（（Ｌ−Ｃ）／（Ｅ−Ｃ））＾γ）×（Ｄ−Ｃ）＋Ｃ・・・（１）
で表される。
【００５２】
次に図１０では、白黒補正を施した任意点を第２の色空間の明度に調整する過程を示す。図１０より、明度調整によって任意点の明度は
Ｌ”＝  （（Ｌ´−Ｃ）／（Ｄ−Ｃ））×（Ｆ−Ｈ）＋Ｈ・・・（２）
で表される。
【００５３】
８０４では任意点を多面体外縁へ移動する過程を示す。等明度で表された第１の色空間と第２の色空間は、明度ごとの等色相線のデータが利用できるため、図１１に示すように任意点Ｘを通る色相曲線を延長して任意点を多面体外縁Ｙに持って行く。その際、
ｒ＝外縁Ｙの彩度に対する元の位置Ｘの彩度割合・・・（３）
を求めて記憶させておく。
【００５４】
このように外縁へ移った任意点Ｙは必ず多面体の表面に位置する。この多面体は四面体の集まりでできているため各表面は三角形になっており、任意点Ｙ三角形上に存在する。このように第１の色空間と第２色空間を結びつける状態をＧＣＳ（ガマットコネクションスペース）と名付ける。
【００５５】
この任意点Ｙの第１の色空間における三角形内での位置関係は判明したが、これを８０５で第２の色空間における位置に変換する。ＧＣＳを用いた変換方法はいろいろあるが、本実施例では第１の色空間の三角形三点を第２の色空間の三角形三点へ移す際、等色相線の移動をできるだけ抑える方法を用いる。
【００５６】
第１の色空間の三角形三点を（ａ１，ｂ１，ｃ１）、（ａ２，ｂ２，ｃ２）、（ａ３，ｂ３，ｃ３）、とする。この三点を直接第２の色空間の三角形三点（ｐ１，ｑ１，ｒ１）、（ｐ２，ｑ２，ｒ２）、（ｐ３，ｑ３，ｒ３）へ線形変換すると三角形の形が第１の空間と第２の空間で著しく異なる場合には色相が大幅に変わってしまうため、変換後の色味のズレが大きくなることが多々あった。
【００５７】
そこで第１の空間と第２の空間の三角形の形が近いときには色相のズレが少なくなることに注目し、第２の空間の三角形を第１の空間の三角形の形へ近づけてから線形行列変換を用いた。その結果第１の色空間の変換前の色と線形処理後の第２の色空間の変換後の色が合う。
【００５８】
まず、第２の色空間の三角形三点を、第１の色空間の三角形三点の形へ近づけるために、第２の色空間の三角形三点（ｌ１，ａ１，ｂ１），（ｌ２，ａ２，ｂ２），（ｌ３，ａ３，ｂ３）を、それぞれ第１の色空間の三角形三点（Ｌ１，Ａ１，Ｂ１），（Ｌ２，Ａ２，Ｂ２），（Ｌ３，Ａ３，Ｂ３）の彩度に合わせる。
【００５９】
ただしここではＬ１＝ｌ１、Ｌ２＝ｌ２、Ｌ３＝ｌ３である。
【００６０】
具体的には次のように行う。
【００６１】
三角形三点の彩度をそれぞれ
【００６２】
【数４】
2005157516.tif 000006
【００６３】
【数５】
2005157516.tif 000007
【００６４】
【数６】
2005157516.tif 000008
【００６５】
として、
（ａ１，ｂ１）を通る色相曲線を算出し、その色相曲線に沿って彩度がＣ１になるところまで延長（短縮）し、その点を（ｐ１，ｑ１，ｒ１）とする。
【００６６】
同様に（ａ２，ｂ２）は彩度Ｃ２、（ａ３，ｂ３）はＣ３まで延長（短縮）し、それぞれ求まった点を（ｐ２，ｑ２，ｒ２）、（ｐ３，ｑ３，ｒ３）とする。
【００６７】
これにより第２の色空間の三角形三点の派生形（仮想色空間上の点）（ｐ１，ｑ１，ｒ１）、（ｐ２，ｑ２，ｒ２）、（ｐ３，ｑ３，ｒ３）は第１の色空間の三角形三点（Ｌ１，Ａ１，Ｂ１），（Ｌ２，Ａ２，Ｂ２），（Ｌ３，Ａ３，Ｂ３）の形に極めて近くなり、この状態で線形変換を行う。
【００６８】
【数７】
2005157516.tif 000009
【００６９】
となる。ここで逆行列をかけると
【００７０】
【数８】
2005157516.tif 000010
【００７１】
でＭａｔｒｉｘ  Ａが求まる。
【００７２】
第１の色空間における任意点をＹ＝（ｌ，ａ，ｂ）とすると第２の色空間の三角形延長（短縮）（仮想色空間）上では
Ｙ’＝（ｌ’，ａ’，ｂ’）として
【００７３】
【数９】
2005157516.tif 000011
【００７４】
で表される。図１２は三角形三点をＷ，Ｂ，ＭをＷ’，Ｂ’，Ｍ’へ変換する過程を示し、点Ｙは点Ｙ’に変換された例を示している。このＢ’，Ｍ’は第２の色空間においてＢ’’，Ｍ’’を通る色相曲線（破線）上、かつそれぞれＢ，Ｍの彩度と等しい点として求めている。つまり図１２では、第１の色空間における三角形ＷＢＭ（平面）上にあるＹ点を仮想色空間における三角形Ｗ’Ｂ’Ｍ’（平面）に線形変換し、Ｙ’点へ変換し、
さらにＹ’点を通る等色相線と、第２の色空間における三角形Ｗ’’Ｂ’’Ｍ’’（平面）との交点をＹ’’点とし、これが求める点となる。なお、破線はそれぞれＢ”点、Ｍ”点を通る等色相線を表す。
【００７５】
ここで求まったＹ’点（ｌ’，ａ’，ｂ’）は第２の色空間上にあるのではなく、第２の色空間で表された三角形の仮想空間上での三角形内に位置すると考えられるのため、これを第２の色空間表面のＹ”点（ｌ”，ａ”，ｂ”）に戻す必要がある。
【００７６】
Ｙ’点（ｌ’，ａ’，ｂ’）をＹ”点（ｌ”，ａ”，ｂ”）に戻す際にも色相がズレないように処理する必要があるため、まずＹ’点（ｌ’，ａ’，ｂ’）を通る色相曲線（図１２破線）を求める。またＹ”点（ｌ”，ａ”，ｂ”）は第２の色空間での多面体表面上にあることは自明であるため、Ｙ’点（ｌ’，ａ’，ｂ’）を通る色相曲線と第２の色空間を近似した多面体との交点がＹ”点（ｌ”，ａ”，ｂ”）となる。
【００７７】
ここで彩度割合Ｒを
Ｒ＝第１の色空間外縁Ｙの彩度／第２の色空間外縁Ｙ’’の彩度・・・（１０）
として求めておく。
【００７８】
変換されたＹ’’は第２の色空間の外縁（多面体表面）に位置するためこれを８０６で（３）と（１０）の二つのパラメータを用いて非線形に彩度圧縮する。
【００７９】
図１３では彩度圧縮の様子をａ＊ｂ＊面とＬ＊Ｃ＊面から示している。外縁にあるＹ’をとおる色相曲線にそって二つのパラメータより圧縮したものがＸ’点である。
【００８０】
本実施形態によれば、第１の色空間でのＲＧＢＣＭＹといった複数の代表点が第２の色空間でのＲＧＢＣＭＹ（目標色）のように同じ色味でマップすることがわかっているとき、それに準じた色味に基づいて色信号の変換を施すことができる。
【００８１】
従って、第２の色空間での多面体頂点にあたる色が第１の色空間での多面体頂点での目標色であるなど、人間が見て入力色に対して最も近く見える色として設定されていた場合、その他の色も同様に人間が見て違和感のない色として再現することができる。
【００８２】
以上説明した実施形態によれば、図１２に示すように、人間の視覚特性に基づくデータから広い色空間での色相系から狭い色空間での色相系へ色空間圧縮処理を行うので、同じ色相上で彩度を圧縮する図１３に示すような従来方法に比べて入力信号色信号が示す色に見え方が近い色を示す色信号に変換することができる。
【００８３】
（第３の実施の形態）
第３の実施の形態では、色域外縁の色に関しては第１の色空間内の色を第２の色空間内の目標色へ、単純に外縁同士を結ぶことで色変換することができたが、第１の色空間内部の色についての目標色が設定されているとき、外縁の目標色に準じた色設定が必要となり、単純な多面体を構成する一平面同士の変換では適切な色域内部の目標色を表現できないことを鑑み、第１色空間の色域内部の点を第２の色空間色域内部の目標点へ色変換する際に、色域外縁の目標点から得られる平面をうまく利用することにより、最適な色変換を行うものである。
【００８４】
以下、図面を参照しながら本発明に係る実施の形態を詳細に説明する。
【００８５】
図１４は、本実施例の画像処理装置の一例を説明するブロック図である。図１４に示す画像処理装置に入力される信号は何らかのデバイスに依存する色空間の写真調画像の画像信号であり、例えばＲＧＢ信号でもＣＭＹＫ信号でも良い。
【００８６】
図１４において、１４００は第１の色空間を多面体化する変換部であり、第１の色空間から代表的な点をいくつか選択して（例えばＲＧＢＣＭＹなど）それらと白・黒をつないで頂点とし、多面体化するものである（図２）。また同時に１４０２で第２の色空間も多面体化する。１４０１で入力された信号をデバイスに独立な標準色空間の信号に変換する。１４０１で入力された色信号は必ず１４００で示された第１の色空間の多面体内に全て収まる。本実施形態では、標準色空間としてＬ＊ａ＊ｂ＊で表される均等色空間を用いて説明する。
【００８７】
１４０３では明度圧縮を行う。ここではまず、第１の色空間の多面体頂点の明度を、第２の色空間の多面体頂点の明度に合わせ、彩度はそのままにしておく。頂点を合わせると同時に内部点も圧縮する。本実施例での圧縮方法は図１５、図１６に示すように任意点を通る平面で多面体を切り、最大彩度の明度より上か下かでγ補正処理方法を変えて圧縮を行う。
【００８８】
図１５、１６では任意点が最大彩度の明度よりも下に位置する場合の圧縮を示す。図１５では白黒点の補正を行うためにまず、白黒点を第２の色空間の白黒点に合わせている。それと同時に知覚γをかけながら任意点の白黒補正を行う。
【００８９】
白黒補正後の任意点の明度は
Ｌ´＝（（（Ｌ−Ｃ）／（Ｅ−Ｃ））＾γ）×（Ｄ−Ｃ）＋Ｃ・・・（１）
で表される。
【００９０】
次に図１６では、白黒補正を施した任意点を第２の色空間の明度に調整する過程を示す。図１６より、明度調整によって任意点の明度は
Ｌ”＝  （（Ｌ´−Ｃ）／（Ｄ−Ｃ））×（Ｆ−Ｈ）＋Ｈ・・・（２）
で表される。
【００９１】
１４０４では任意点を多面体外縁へ移動する過程を示す。等明度で表された第１の色空間と第２の色空間は、明度ごとの等色相線のデータが利用できるため、図１７に示すように任意点Ｘを通る色相曲線を延長して任意点を多面体外縁Ｙに持って行く。その際、
ｒ＝外縁Ｙの彩度に対する元の位置Ｘの彩度割合・・・（３）
を求めて記憶させておく。
【００９２】
このように外縁へ移った任意点Ｙは必ず多面体の表面に位置する。この多面体は四面体の集まりでできているため各表面は三角形になっており、任意点Ｙは三角形上に存在する。このように第１の色空間と第２色空間を結びつける状態をＧＣＳ（ガマットコネクションスペース）と名付ける。
【００９３】
この任意点Ｙの第１の色空間における三角形内での位置関係は判明したが、これを１４０５で第２の色空間における位置に変換する。また、第１の色空間における色域内部の点が第２に色空間において目標点が設定されているとき、上記と同様に第１色空間内部の点を色相に沿わせて第１色空間の色域外縁（多面体表面）まで持っていく。その場合、必ずどこかの三角形内部の点に当たるため、図１８のように一つの三角形をさらに三つの三角形Ａ，Ｂ，Ｃにわけること対応する。また第２の色空間の内部目標点に関しても同様、色相に沿わせて第２色空間の色域外縁まで持っていき、当たった点を含む三角形を三つ三角形Ａ’，ｂ’，Ｃ’にわける。わけられた第１色空間の三角形Ａが第２色空間の三角形Ａ’に、第１色空間の三角形Ｂが第２色空間の三角形Ｂ’に、第１色空間の三角形Ｃが第２色空間の三角形Ｃ’へ変換されると考えることで内部点の色相を合わせこむ。ＧＣＳを用いた変換方法はいろいろあるが、本実施例では第１の色空間の三角形三点を第２の色空間の三角形三点へ移す際、等色相線の移動をできるだけ抑える方法を用いる。
【００９４】
第１の色空間の三角形三点を（ａ１，ｂ１，ｃ１）、（ａ２，ｂ２，ｃ２）、（ａ３，ｂ３，ｃ３）とする。従来はこの三点を直接第２の色空間の三角形三点（ｐ１，ｑ１，ｒ１）、（ｐ２，ｑ２，ｒ２）、（ｐ３，ｑ３，ｒ３）へ線形変換していたが、これでは三角形の形が第１の空間と第２の空間で著しく異なる場合には色相が大幅に変わってしまうため、変換後の色味のズレが大きくなることが多々あった。
【００９５】
そこで第１の空間と第２の空間の三角形の形が近いときには色相のズレが少なくなることに注目し、第２の空間の三角形を第１の空間の三角形の形へ近づけてから線形行列変換を用いた。
【００９６】
まず、第２の色空間の三角形三点を、第１の色空間の三角形三点の形へ近づけるために、第２の色空間の三角形三点（ｌ１，ａ１，ｂ１），（ｌ２，ａ２，ｂ２），（ｌ３，ａ３，ｂ３）を、それぞれ第１の色空間の三角形三点（Ｌ１，Ａ１，Ｂ１），（Ｌ２，Ａ２，Ｂ２），（Ｌ３，Ａ３，Ｂ３）の彩度に合わせる。
ただしここではＬ１＝ｌ１、Ｌ２＝ｌ２、Ｌ３＝ｌ３である。
【００９７】
具体的には次のように行う。
【００９８】
三角形三点の彩度をそれぞれ
【００９９】
【数１０】
2005157516.tif 000012
【０１００】
【数１１】
2005157516.tif 000013
【０１０１】
【数１２】
2005157516.tif 000014
【０１０２】
として、
（ａ１，ｂ１）を通る色相曲線を算出し、その色相曲線に沿って彩度がＣ１になるところまで延長（短縮）し、その点を（ｐ１，ｑ１，ｒ１）とする。
【０１０３】
同様に（ａ２，ｂ２）は彩度Ｃ２、（ａ３，ｂ３）はＣ３まで延長（短縮）し、それぞれ求まった点を（ｐ２，ｑ２，ｒ２）、（ｐ３，ｑ３，ｒ３）とする。
【０１０４】
これにより第２の色空間の三角形三点の派生形（仮想色空間上の点）（ｐ１，ｑ１，ｒ１）、（ｐ２，ｑ２，ｒ２）、（ｐ３，ｑ３，ｒ３）は第１の色空間の三角形三点（Ｌ１，Ａ１，Ｂ１），（Ｌ２，Ａ２，Ｂ２），（Ｌ３，Ａ３，Ｂ３）の形に極めて近くなり、この状態で線形変換を行う。
【０１０５】
【数１３】
2005157516.tif 000015
【０１０６】
となる。ここで逆行列をかけると
【０１０７】
【数１４】
2005157516.tif 000016
【０１０８】
でＭａｔｒｉｘ  Ａが求まる。
【０１０９】
第１の色空間における任意点をＹ＝（ｌ，ａ，ｂ）とすると第２の色空間の三角形延長（短縮）（仮想色空間）上では
Ｙ’＝（ｌ’，ａ’，ｂ’）として
【０１１０】
【数１５】
2005157516.tif 000017
【０１１１】
で表される。図１９は三角形三点をＷ，Ｂ，ＭをＷ’，Ｂ’，Ｍ’へ変換する過程を示し、点Ｙは点Ｙ’に変換された例を示している。このＢ’，Ｍ’は第２の色空間においてＢ’’，Ｍ’’を通る色相曲線（破線）上、かつそれぞれＢ，Ｍの彩度と等しい点として求めている。つまり図１９では第１の色空間における三角形ＷＢＭ（平面）上にあるＹ点を仮想色空間における三角形Ｗ’Ｂ’Ｍ’（平面）に線形変換し、Ｙ’点へ変換する。
【０１１２】
さらにＹ’点を通る等色相線と、第２の色空間における三角形Ｗ’’Ｂ’’Ｍ’’（平面）との交点をＹ’’点とし、これが求める点である。なお、破線はそれぞれＢ”点、Ｍ”点を通る等色相線を表す。
【０１１３】
ここで求まったＹ’点（ｌ’，ａ’，ｂ’）は第２の色空間上にあるのではなく、第２の色空間で表された三角形の仮想空間上での三角形内に位置すると考えられるのため、これを第２の色空間表面のＹ”点（ｌ”，ａ”，ｂ”）に戻す必要がある。
【０１１４】
Ｙ’点（ｌ’，ａ’，ｂ’）をＹ”点（ｌ”，ａ”，ｂ”）に戻す際にも色相がズレないように処理する必要があるため、まずＹ’点（ｌ’，ａ’，ｂ’）を通る色相曲線（図１９破線）を求める。またＹ”点（ｌ”，ａ”，ｂ”）は第２の色空間での多面体表面上にあることは自明であるため、Ｙ’点（ｌ’，ａ’，ｂ’）を通る色相曲線と第２の色空間を近似した多面体との交点がＹ”点（ｌ”，ａ”，ｂ”）となる。
【０１１５】
ここで彩度割合Ｒを
Ｒ＝第１の色空間外縁Ｙの彩度／第２の色空間外縁Ｙ’’の彩度・・・（１０）
として求めておく。
【０１１６】
変換されたＹ’’は第２の色空間の外縁（多面体表面）に位置するためこれを２１０６で（３）と（１０）の二つのパラメータを用いて非線形に彩度圧縮する。
【０１１７】
図２０では彩度圧縮の様子をａ＊ｂ＊面とＬ＊Ｃ＊面から示している。外縁にあるＹ’をとおる色相曲線にそって二つのパラメータより圧縮したものがＸ’点である。
【０１１８】
本実施形態によれば、第１の色空間でのＲＧＢＣＭＹといった複数の代表点が第２の色空間でのＲＧＢＣＭＹのように同じ色味でマップすることがわかっているとき、それに準じた色味に基づいて色信号の変換を施すことができる。
【０１１９】
従って、第２の色空間での多面体頂点にあたる色が第１の色空間での多面体頂点での目標色であるなど、人間が見て入力色に対して最も近く見える色として設定されていた場合、その他の色も同様に人間が見て違和感のない色として再現することができる。
【０１２０】
以上説明した実施形態によれば、第１の色空間の入力色信号を、色域の異なる第２の色空間の色信号に変換する際に、第１色空間の内部点を色相に沿わせて第１色空間の色域外縁へ貼り付け、変換先の数値（目標点）が予めわかっている場合における第２色空間の目標点を第２色空間の色域外縁へ貼り付け、それぞれ貼り付けられた点によって色域を構成する三角形の一つを三つの三角形に分割する方法と、第１の色空間の入力色信号を、色相を最適に合わせる仮想空間での色信号に変換し、仮想空間上の色信号を第２の色空間の色信号に変換する。図１９に示すように、人間の視覚特性に基づくデータから広い色空間での色相系から狭い色空間での色相系へ色空間圧縮処理を行うので、同じ色相上で彩度を圧縮する図２０に示すような従来方法に比べて入力信号色信号が示す色に見え方が近い色を示す色信号に変換することができる。
【０１２１】
（第４の実施の形態）
第４の実施の形態では、どのあたりまで彩度を圧縮し、どのあたりまでの彩度を圧縮しないか、といった彩度圧縮の基準が明確ではなく、また明度に関しても特定の圧縮基準はなく、経験によって圧縮する範囲を決定している部分が多い点を鑑みてなされたもので、どのような色空間同士の変換においても体系的に彩度・明度の圧縮を行えるような方法を発明し、人間の目で違和感のない最適な彩度・明度の圧縮を行うものである。
【０１２２】
以下、図面を参照しながら本発明に係る実施の形態を詳細に説明する。
【０１２３】
図２１は、本実施例の画像処理装置の一例を説明するブロック図である。図２１に示す画像処理装置に入力される信号は何らかのデバイスに依存する色空間の写真調画像の画像信号であり、例えばＲＧＢ信号でもＣＭＹＫ信号でも良い。
【０１２４】
図２１において、２１００は第１の色空間を多面体化する変換部であり、第１の色空間から代表的な点をいくつか選択して（例えばＲＧＢＣＭＹなど）それらと白・黒をつないで頂点とし、多面体化するものである（図２）。本実施例では（Ｂｒｉｇｈｔ，Ｐｒｉｍａｒｙ，Ｄａｒｋ）×（ＲＧＢＣＭＹ）の１８色と白黒を合わせた２０点から３６面体における明度圧縮を例に説明を行う。また同時に２１０２で第２の色空間も多面体化する。２１０１で入力された信号をデバイスに独立な標準色空間の信号に変換する。２１０１で入力された色信号は必ず２１００で示された第１の色空間の多面体内に全て収まる。本実施形態では、標準色空間としてＬ＊ａ＊ｂ＊で表される均等色空間を用いて説明する。
【０１２５】
２１０３では明度圧縮を行う。ここではまず、第１の色空間の多面体頂点の明度を、第２の色空間の多面体頂点の明度に合わせ、第１の色空間の彩度はそのままにしておく。つまり第１の色空間をＬａｂ値を（ｌ１，ａ１，ｂ１）、第２の色空間のＬａｂ値を（ｌ２，ａ２，ｂ２）としたとき、単純に第１の色空間を（ｌ２，ａ１，ｂ１）と変換することを意味する。この明度圧縮だけでは第２の色空間にはならず、途中過程の段階であるのでここでは第２の仮想色空間と呼ぶ。
【０１２６】
第１の色空間の任意のＬａｂ値（ｌ１，ａ１，ｂ１）を（ｌ２，ａ２，ｂ２）に変換後、明度圧縮する際に、この（ｌ２，ａ２，ｂ２）が図２２のようなＢｒｉｇｈｔ部の六角形、Ｐｒｉｍａｒｙ部の六角形、Ｄａｒｋ部の六角形それぞれでＲＹＧＣＢＭのどの色とどの色の間に位置するかを判別する。通常はすべてＢｒｉｇｈｔ部、Ｐｒｉｍａｒｙ部、Ｄａｒｋ部で同じ位置になるが、色の境目付近では例えば、Ｂｒｉｇｈｔ部・・・Ｃ−Ｂ間、Ｐｒｉｍａｒｙ部・・・Ｃ−Ｂ間、Ｄａｒｋ部・・・Ｇ−Ｃ間のように一部異なることもある。
【０１２７】
図２３ではＢｒｉｇｈｔ部、Ｐｒｉｍａｒｙ部、Ｄａｒｋ部ともに任意点がＣ−Ｂ間にある場合を示す。
【０１２８】
さらに図２３においてこの任意点が実際、それぞれＢｒｉｇｈｔ部・Ｐｒｉｍａｒｙ部・Ｄａｒｋ部においてどこに位置するかを、任意点を通る位置から判別し、例えば図２４ではＰｒｉｍａｒｙ部がＸ：Ｙに分割されている例を示す。同様にＢｒｉｇｈｔ部・Ｄａｒｋ部でも何対何に分割されているかを算出する。
【０１２９】
その分割割合から第２の仮想色空間上での明度を決定する。例えばＣ−Ｂ間をＸ：Ｙに分けたのであればＣの第２の仮想色空間での明度とＢの第２の仮想色空間での明度をＸ：Ｙにわけた値を算出する。同様に、明Ｃ−明Ｂ間、暗Ｃ―暗Ｂ間も線分比より第２の仮想色空間での明度が算出される。これを断面にしたのが図２５である。
【０１３０】
なお、上述のように任意点がＢｒｉｇｈｔ・Ｐｒｉｍａｒｙ・Ｄａｒｋともに同じエリアにある場合は問題ないが、図２８で示すようにＰｒｉｍａｒｙ・Ｄａｒｋ部はＲ−Ｙ間にあるにも関わらず、Ｂｒｉｇｈｔ部がＲ−Ｍ間にあるような場合の断面図は相当複雑になり、図２５で示した断面における最大彩度線よりも上部が図２５では三つにわかれているのに対し、複雑なときには五つになる場合もある。ただし、この分けた部分の差は微差であるため無視でき、すべての場合において主要な三つに分けるように近似する。
【０１３１】
このようにしてここでは最大彩度線より上部を三つ、下部も三つ、合計６つにわけるモデルで明度圧縮を行う。これを図２５に示す。
【０１３２】
圧縮されるべき第１の色空間の任意点は図２５の６つのエリアのうち、どこに位置するかを判別する。この図２５における任意点は下部真中に位置し、そこでまず明度圧縮、次に明度調整という二段階の過程を経る。
【０１３３】
明度圧縮は、図２７に示すように第１の色空間から第２の仮想色空間へ明度変換する際に、白黒点のみを補正した空間への変換となる。この白黒点のみを補正した空間を第１の仮想色空間と呼ぶ。任意点をとおるＬ軸に平行な直線をひき、最大彩度点との交点をＡ，第１の仮想空間との交点をＢ、第１の色空間との交点をＣとする。このＡ、Ｂ、ＣをそれぞれＬ値（明度）として、第１の色空間での任意点を第１の仮想空間へ変換すると変換式は
圧縮後＝（（任意点―Ａ）／（Ｃ−Ａ））＾γ×（Ｂ−Ａ）＋Ａ・・・（１）
となる。γは知覚ガンマであり、中間色の色を調整する際に用いる。
【０１３４】
次に第１の仮想空間から第２の仮想色空間へ変換する、明度調整の過程を図２８を用いて説明する。第１の仮想空間は最大彩度の位置がまだ補正されていない空間であるため、第２の仮想色空間での最大彩度の明度へ変換する必要がある。先ほどの明度圧縮と同様に、圧縮後の点をとおるＬ軸に平行な直線をひき、仮想空間の最大彩度点との交点をＤ、第２の仮想色空間の最大彩度点との交点をＥ、第１の仮想空間との交点をＦ、第２の仮想色空間との交点をＧとする。このＤ、Ｅ、Ｆ、ＧをそれぞれＬ値（明度）として、第１の仮想空間での圧縮後点を第２の仮想色空間へ変換する変換式は、
調整後＝（（圧縮後−Ｄ）／（Ｆ−Ｄ））＾γ×（Ｇ−Ｅ）＋Ｅ・・・（２）
となる。
【０１３５】
３６面体の断面を６つの部分に分けたどの位置に任意点が存在するかを判別した後は、その位置においてここで示したような明度圧縮・明度調整の二段階を経て第１の色空間から第２の仮想色空間への明度圧縮が行われる。この第２の仮想色空間と第２の色空間は明度情報が同一であるように変換されているため、複雑な演算を行わずに同明度で色相曲線を用いた色変換ができるというメリットがある。
【０１３６】
等明度で表された第２の仮想色空間と第２の色空間は、明度ごとの等色相線のデータが利用できるため、図２９に示すように任意点Ｘを通る色相曲線を延長して任意点を多面体外縁Ｙに持って行く。その際、
2005157516.tif 000018
を求めて記憶させておく。
【０１３７】
このように外縁へ移った任意点Ｙは必ず多面体の表面に位置する。この多面体は四面体の集まりでできているため各表面は三角形になっており、任意点Ｙ三角形上に存在する。このように第２の仮想色空間と第２色空間を結びつける状態をＧＣＳ（ガマットコネクションスペース）と名付ける。
【０１３８】
この任意点Ｙの第２の仮想色空間における三角形内での位置関係は判明したが、これを２１０５で第２の色空間における位置に変換する。ＧＣＳを用いた変換方法はいろいろあるが、本実施例では第１の色空間の三角形三点を第２の色空間の三角形三点へ移す写像より３×３Ｍａｔｒｉｘを用いる。
【０１３９】
第１の色空間の三角形三点を（ａ１，ｂ１，ｃ１）、（ａ２，ｂ２，ｃ２）、（ａ３，ｂ３，ｃ３）とする。従来はこの三点を直接第２の色空間の三角形三点（ｐ１，ｑ１，ｒ１）、（ｐ２，ｑ２，ｒ２）、（ｐ３，ｑ３，ｒ３）へ線形変換していたが、これでは三角形の形が第１の空間と第２の空間で著しく異なる場合には色相が大幅に変わってしまうため、変換後の色味のズレが大きくなることが多々あった。
【０１４０】
そこで第２の仮想空間と第２の空間の三角形の形が近いときには色相のズレが少なくなることに注目し、第２の空間の三角形を第２の仮想空間の三角形の形へ近づけてから線形行列変換を用いた。
【０１４１】
まず、第２の色空間の三角形三点を、第１の色空間の三角形三点の形へ近づけるために、第２の色空間の三角形三点（ｌ１，ａ１，ｂ１），（ｌ２，ａ２，ｂ２），（ｌ３，ａ３，ｂ３）を、それぞれ第１の色空間の三角形三点（Ｌ１，Ａ１，Ｂ１），（Ｌ２，Ａ２，Ｂ２），（Ｌ３，Ａ３，Ｂ３）の彩度に合わせる。
ただしここではＬ１＝ｌ１、Ｌ２＝ｌ２、Ｌ３＝ｌ３である。
【０１４２】
具体的には次のように行う。
【０１４３】
三角形三点の彩度をそれぞれ
【０１４４】
【数１６】
2005157516.tif 000019
【０１４５】
【数１７】
2005157516.tif 000020
【０１４６】
【数１８】
2005157516.tif 000021
【０１４７】
として、
（ａ１，ｂ１）を通る色相曲線を算出し、その色相曲線に沿って彩度がＣ１になるところまで延長（短縮）し、その点を（ｐ１，ｑ１，ｒ１）とする。
【０１４８】
同様に（ａ２，ｂ２）は彩度Ｃ２、（ａ３，ｂ３）はＣ３まで延長（短縮）し、それぞれ求まった点を（ｐ２，ｑ２，ｒ２）、（ｐ３，ｑ３，ｒ３）とする。
【０１４９】
これにより第２の仮想色空間の点（ｐ１，ｑ１，ｒ１）、（ｐ２，ｑ２，ｒ２）、（ｐ３，ｑ３，ｒ３）は第１の色空間の三角形三点（Ｌ１，Ａ１，Ｂ１），（Ｌ２，Ａ２，Ｂ２），（Ｌ３，Ａ３，Ｂ３）の形に極めて近くなり、この状態で線形変換を行う。
【０１５０】
【数１９】
2005157516.tif 000022
【０１５１】
となる。ここで逆行列をかけると
【０１５２】
【数２０】
2005157516.tif 000023
【０１５３】
でＭａｔｒｉｘ  Ａが求まる。
【０１５４】
第１の色空間における任意点をＹ＝（ｌ，ａ，ｂ）とすると第２の色空間の三角形延長（短縮）上を第３の仮想色空間と呼ぶことにする。第３の仮想色空間ではＹ’＝（ｌ’，ａ’，ｂ’）として
【０１５５】
【数２１】
2005157516.tif 000024
【０１５６】
で表される。図３０は三角形三点をＷ，Ｂ，ＭをＷ’，Ｂ’，Ｍ’へ変換する過程を示し、点Ｙは点Ｙ’に変換された例を示している。このＢ’，Ｍ’は第２の色空間においてＢ’’，Ｍ’’を通る色相曲線（破線）上、かつそれぞれＢ，Ｍの彩度と等しい点として求めている。つまり図３０では、第１の色空間における三角形ＷＢＭ（平面）上にあるＹ点を第１の仮想色空間における三角形Ｗ’Ｂ’Ｍ’（平面）に線形変換し、Ｙ’点へ変換する。さらにＹ’点を通る等色相線と、第２の仮想色空間における三角形Ｗ’’Ｂ’’Ｍ’’（平面）との交点をＹ’’点とし、これが求める点である。なお、破線はそれぞれＢ”点、Ｍ”点を通る等色相線を表す。
【０１５７】
ここで求まったＹ’点（ｌ’，ａ’，ｂ’）は第２の色空間上にあるのではなく、第３の仮想空間内に位置するため、これを第２の色空間表面のＹ”点（ｌ”，ａ”，ｂ”）に戻す必要がある。
【０１５８】
Ｙ’点（ｌ’，ａ’，ｂ’）をＹ”点（ｌ”，ａ”，ｂ”）に戻す際にも色相がズレないように処理する必要があるため、まずＹ’点（ｌ’，ａ’，ｂ’）を通る色相曲線（図３０破線）を求める。またＹ”点（ｌ”，ａ”，ｂ”）は第２の色空間での多面体表面上にあることは自明であるため、Ｙ’点（ｌ’，ａ’，ｂ’）を通る色相曲線と第２の色空間を近似した多面体との交点がＹ”点（ｌ”，ａ”，ｂ”）となる。
【０１５９】
ここで彩度率ｒを
ｒ＝第２の仮想色空間外縁Ｙの彩度／第２の色空間外縁Ｙ’’の彩度・・・（１０）
として求めておく。
【０１６０】
変換されたＹ’’は第２の色空間の外縁（多面体表面）に位置するためこれを１０６で（３）と（１０）の二つのパラメータを用いて非線形に彩度圧縮する。
【０１６１】
この非線形圧縮の方法は次式のように決定させる。
【０１６２】
（３）式の彩度割合をｘ（％）で（１０）式の彩度率がｒとして、出力値ｙは
【０１６３】
【数２２】
2005157516.tif 000025
【０１６４】
ただしｋ＝２００ｒ−１００である。
【０１６５】
この結果をグラフ化したのが図３２であり、この要領で彩度圧縮を行う。
【０１６６】
パラメータ１・・第２の仮想色空間に対する第２の色空間の、任意点をとおる色相上での彩度比ｒ
パラメータ２・・第２の仮想色空間において、任意点をとおる色相上での外縁に対する任意点の彩度をｘ％
この二つにより第２の仮想色空間においてパラメータ２の彩度をｘとしたときの、第２の色空間での彩度ｙが求まる。
【０１６７】
図３１では彩度圧縮の様子をａ＊ｂ＊面とＬ＊Ｃ＊面から示している。外縁にあるＹ’をとおる色相曲線にそって二つのパラメータより圧縮したものがＸ’点である。
【０１６８】
本実施形態によれば、第１の色空間でのＲＧＢＣＭＹといった複数の代表点が第２の色空間でのＲＧＢＣＭＹのように同じ色味でマップすることがわかっているとき、それに準じた色味に基づいて色信号の変換を施すことができる。
【０１６９】
従って、第２の色空間での多面体頂点にあたる色が第１の色空間での多面体頂点での目標色であるなど、人間が見て入力色に対して最も近く見える色として設定されていた場合、その他の色も同様に人間が見て違和感のない色として再現することができる。
【０１７０】
以上説明した実施形態によれば、第１の色空間の入力色信号を、色域の異なる第２の色空間の色信号に変換する際に、第１の色空間の入力色信号を、第１の仮想色空間を用いて明度を圧縮・調整して第２の仮想色空間に変換し、色相を最適に合わせるために第２の仮想色空間を第３の仮想色空間を経由して第２の色空間へ変換し、その際第３の仮想色空間から非線形な彩度圧縮を用いる。図２５に示すように、人間の視覚特性に基づくデータから広い色空間での色相系から狭い色空間での色相系へ色空間圧縮処理を行うので、同じ色相上で彩度を圧縮する図２６に示すような従来方法に比べて入力信号色信号が示す色に見え方が近い色を示す色信号に変換することができる。
【０１７１】
［変形例］
以上第１〜４の実施形態では、彩度圧縮の際に非線形圧縮方法を用いたが、これに限定されず、例えば線形圧縮等の他の色空間圧縮方法を用いても構わない。
【０１７２】
また、以上第１〜４実施形態では非線形彩度圧縮を用いるために任意点を外縁に移動する手段を用いたが、最初から第１の色空間における四面体から第２の色空間における四面体へ線形圧縮用いる等の他の圧縮方法を用いても構わない。
【０１７３】
また多面体を作る際、図２では１２面体を例に示しているがこの多面体は何面体でも構わず、面数が多いほどより正確な色域を得られる。また第４実施例では３６面体を例にあげているが、これも面数が異なる多面体を用いても構わない。
【０１７４】
また以上第１〜４実施形態では第１の色空間の多面体表面での三角形から第２の色空間の多面体表面での三角形へ変換する際に行列による線形変換を用いたが、他の変換方法や非線形な変換方法を用いても構わない。
【０１７５】
また、本実施形態では、入力側はモニタのＬａｂ値としたが、それよりも広い任意のＬａｂ値としても色再現範囲が広がるだけで、そのＬａｂ値を通る色相の最も高彩度な点からの目標点を目指しているので、どのようなＬａｂ値を用いても構わない。
【０１７６】
尚、本実施形態では、Ｌ＊ａ＊ｂ＊色空間を用いたが、例えばＬ＊ｕ＊ｖ＊色空間やＹＩＱ色空間等の他の色空間を用いても構わない。
【０１７７】
また、ハードコピー装置（プリンタ）はＬＢＰやインクジェットプリンタ等の画像形成を行うものであれば構わない。更に、熱エネルギーによる膜沸騰を起こして液滴を吐出するタイプのヘッドを用いたものでも構わない。
【０１７８】
また、外部機器から色信号を入力するのではなく、自機に備えられたＣＣＤ等の読み取り部から色信号を入力しても構わない。
【０１７９】
尚、本発明は複数の機器（例えば、ホストコンピュータ，インターフェース機器，リーダ，プリンタなど）から構成されるシステムに適用しても、１つの機器からなる装置（例えば、複写機，ファクシミリ装置など）に適用しても良い。
【０１８０】
また、本発明の目的は前述した実施形態の機能を実現するソフトウェアのプログラムコードを記録した記録媒体を、システム或いは装置に供給し、そのシステム或いは装置のコンピュータ（ＣＰＵ若しくはＭＰＵ）が記録媒体に格納されたプログラムコードを読出し実行することによっても、達成されることは言うまでもない。
【０１８１】
この場合、記録媒体から読出されたプログラムコード自体が前述した実施形態の機能を実現することになり、そのプログラムコードを記憶した記録媒体は本発明を構成することになる。
【０１８２】
このプログラムコードを供給するための記録媒体としては、例えばフロッピー（登録商標）ディスク，ハードディスク，光ディスク，光磁気ディスク，ＣＤ−ＲＯＭ，ＣＤ−Ｒ，磁気テープ，不揮発性のメモリカード，ＲＯＭなどを用いることができる。
【０１８３】
また、コンピュータが読出したプログラムコードを実行することにより、前述した実施形態の機能が実現されるだけでなく、そのプログラムコードの指示に基づき、コンピュータ上で稼働しているＯＳ（オペレーティングシステム）などが実際の処理の一部又は全部を行い、その処理によって前述した実施形態の機能が実現される場合も含まれることは言うまでもない。
【０１８４】
更に、記録媒体から読出されたプログラムコードが、コンピュータに挿入された機能拡張ボードやコンピュータに接続された機能拡張ユニットに備わるメモリに書込まれた後、そのプログラムコードの指示に基づき、その機能拡張ボードや機能拡張ユニットに備わるＣＰＵなどが実際の処理の一部又は全部を行い、その処理によって前述した実施形態の機能が実現される場合も含まれることは言うまでもない。
【図面の簡単な説明】
【０１８５】
【図１】第１の実施例の画像処理装置の一例を説明するブロック図である。
【図２】色空間を多面体化した図である。（ここでは８面体を示す）
【図３】明度圧縮時の白黒補正過程をＬ＊Ｃ＊面で示した図である。
【図４】明度圧縮時の明度調整過程をＬ＊Ｃ＊面で示した図である。
【図５】任意点Ｘを外縁へ移動する過程をａ＊ｂ＊面とＬ＊Ｃ＊面で示した図である。
【図６】第１の色空間の外縁上にある任意点Ｙを囲む三点を、第２の色空間での三角形へ写像する様子を示した図である（ＧＣＳ）。
【図７】等色相線に沿って彩度を圧縮する方法を示す図である。
【図８】第２の実施例の画像処理装置の一例を説明するブロック図である。
【図９】明度圧縮時の白黒補正過程をＬ＊Ｃ＊面で示した図である。
【図１０】明度圧縮時の明度調整過程をＬ＊Ｃ＊面で示した図である。
【図１１】任意点Ｘを外縁へ移動する過程をａ＊ｂ＊面とＬ＊Ｃ＊面で示した図である。
【図１２】第１の色空間の外縁上にある任意点Ｙを囲む三点を、第２の色空間での三角形へ写像する様子を示した図である（ＧＣＳ）。
【図１３】等色相線に沿って彩度を圧縮する方法を示す図である。
【図１４】第３の実施例の画像処理装置の一例を説明するブロック図である。
【図１５】明度圧縮時の白黒補正過程をＬ＊Ｃ＊面で示した図である。
【図１６】明度圧縮時の明度調整過程をＬ＊Ｃ＊面で示した図である。
【図１７】任意点Ｘを外縁へ移動する過程をａ＊ｂ＊面とＬ＊Ｃ＊面で示した図である。
【図１８】特色点を色相に応じて色域外縁に持ってきた際、ある三角形の内部に当たることによって一つの三角形が三つの三角形Ａ，Ｂ，Ｃに分割されている様子を示す。
【図１９】第１の色空間の外縁上にある任意点Ｙを囲む三点を、第２の色空間での三角形へ写像する様子を示した図である（ＧＣＳ）。
【図２０】等色相線に沿って彩度を圧縮する方法を示す図である。
【図２１】第４の実施例の画像処理装置の一例を説明するブロック図である。
【図２２】Ｂｒｉｇｈｔ・Ｐｒｉｍａｒｙ・Ｄａｒｋそれぞれの部分でＲＹＧＣＢＭの六角形で結ばれる様子をＬ軸上から見た図である。
【図２３】Ｂｒｉｇｈｔ・Ｐｒｉｍａｒｙ・Ｄａｒｋすべての部分で任意点がＣ−Ｂ間にある場合を示す。
【図２４】Ｐｒｉｍａｒｙ部では任意点がＣ−Ｂ間をＸ：Ｙに分ける線分上にある様子を示す。
【図２５】任意点とＬ軸をとおる平面で３６面体を切った断面図である。
【図２６】Ｐｒｉｍａｒｙ・Ｄａｒｋ部はＲ−Ｙ間、Ｂｒｉｇｈｔ部はＲ−Ｍ間に任意点が位置する特例を示す。
【図２７】第１の色空間から第１の仮想色空間へ明度圧縮する様子を示す。
【図２８】第１の仮想色空間から第２の仮想色空間へ明度調整する様子を示す。明度圧縮時の明度調整過程をＬ＊Ｃ＊面で示した図である。
【図２９】任意点Ｘを外縁へ移動する過程をａ＊ｂ＊面とＬ＊Ｃ＊面で示した図である。
【図３０】第１の色空間の外縁上にある任意点Ｙを囲む三点を、第２の仮想色空間での三角形へ写像する様子を示した図である（ＧＣＳ）。
【図３１】等色相線に沿って彩度を非線形圧縮する過程を示す図である。
【図３２】二つのパラメータを用いた非線形圧縮の実例を示す。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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【図２４】
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【図２５】
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【図２６】
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【図２７】
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【図２８】
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【図２９】
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【図３０】
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【図３１】
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【図３２】
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